【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視覚障害者が障害物を検知するために利用するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
視覚障害者が歩行する際、進路上の障害物をどのように検知し障害物を避けるかは重要な課題である。一般には、白杖を障害物に当てることにより障害物を検知するという歩行訓練を、歩行ルートを決めておこなっている。この歩行訓練を経た後、視覚障害者は決まったルートではあるが、一人で外出することが可能となる。ところが、同じ道でも、トラックが歩行ルート上に駐車していたりする場合がある。白杖では腰より下の障害物を検知することはできるが、トラックのドアミラーや荷台などのように空中に浮いているような障害物を検知することはできない。これらの障害物を検知するために超音波杖（特開２００１−０３３５５３）、視覚障害者用歩行補助携帯器具（特開２００１−０３３５５２）、盲導システム（特開平０８−３３２１９８）、視覚障害者用杖（特開平０６−３４３６６９）などの検知システムが考案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
先に述べた、従来のシステムでは障害物を検知すると、ブザー音などで音響的に知らせるか、あるいは振動で視覚障害者に知らせている。
【０００４】
音響的に知らせる場合、障害物までの距離は音の強弱あるいは高低で知らせている。方向については、音響のステレオ効果を利用して視覚障害者に知らせている。
【０００５】
ところで、視覚障害者にとって、周囲の環境音は大切な情報源である。ブザー音などの音響情報によって距離と方向を知らせることは、視覚障害者の聞き取りを邪魔していることになる。
【０００６】
一方、振動を用いる装置は、杖が振動するようになっている。杖の周囲の物体を検出し、障害物までの距離を振動の強弱で知らせている。杖を動かすことで、方向を知ることはできるが、杖をあらゆる方向に振り回して使用するのは難しい。
【０００７】
以上述べたように、従来の技術では、視覚障害者にとって大切な音の情報入手の邪魔をせずに、障害物の距離と方向を知らせるものはない。
【０００８】
本発明の目的は、白杖では検知困難な障害物の距離と方向を、視覚障害者の聴覚情報入手を妨げることなく視覚障害者に認識させるシステムを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、障害物までの距離と方向を計測する障害物センサと、該障害物センサからの信号に応じて障害物までの距離と方向を計算する信号処理部と、該信号処理部で得られた距離と方向の信号に応じて視覚障害者に障害物までの距離と方向を伝える眼鏡型触覚刺激呈示装置とからなる触覚刺激を利用した眼鏡型の物体位置呈示システムである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、障害物センサと、眼鏡型触覚刺激呈示装置とを収納したシステム本体が、当該システムを視覚障害者の身体に装着する手段を備えるものである請求項１に記載の触覚刺激を利用した眼鏡型の物体位置呈示システムである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、眼鏡型触覚刺激呈示装置による視覚障害者に障害物までの距離を伝える手段が、触覚刺激の強弱である請求項１又は請求項２に記載の触覚刺激を利用した眼鏡型の物体位置呈示システムである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、眼鏡型触覚刺激呈示装置による視覚障害者に障害物の方向を伝える手段が、視覚障害者に呈示される触覚刺激の場所により判別するものである触覚刺激を利用した眼鏡型の物体位置呈示システムである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその好ましい実施形態に則して説明する。
【００１４】
晴眼者（視覚に障害のない者）が何か対象物を見る場合、目で対象物を追い、必要ならば対象物の方に顔を向けるであろう。その結果、顔を向けた方向に対象物が存在することとなる。而して、視覚障害者の顔を障害物のある方向に向けさせると、障害物が存在する方向を直感的に認識させることができる。
【００１５】
眼鏡型触覚刺激呈示装置により、視覚障害者に障害物までの距離と方向を伝える手段として触覚刺激を用いることは、視覚障害者の聴覚情報入手を妨げることがない。また、眼鏡型触覚刺激呈示装置による視覚障害者に障害物までの距離を伝える手段として、触覚刺激の強弱を用いることにより直感的に遠近を感知することができる。
【００１６】
体の正面即ち顔面に対して、障害物は上下左右のあらゆる方向に存在している。これらの方向に顔を向けさせるような触覚刺激を視覚障害者に与える手段として、本発明においては、外見を考慮し眼鏡型の触覚刺激呈示装置を用いる。眼鏡型触覚刺激呈示装置から与えられる触覚刺激が、顔の中心となるように顔を動かすと、その方向に障害物が存在することとなる。
【００１７】
【実施例】
図１は本発明の触覚刺激を利用した眼鏡型の物体位置呈示システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本システムは、障害物までの距離と方向を計測する障害物センサ１と、障害物センサからの信号に応じて障害物までの距離と方向を計算する信号処理部２と、信号処理部で得られた距離と方向の信号に応じて視覚障害者に障害物までの距離と方向を伝える眼鏡型触覚刺激呈示装置３、から構成されている。
【００１８】
障害物センサ１としては、超音波、電波、赤外線などを計測する公知の距離測定センサを組み合わせて構成される。１種類もしくは数種類のセンサがアレイ状もしくはマトリクス状に配置されており、障害物までの距離と方向を測定する。
【００１９】
信号処理部２は、信号処理ソフトウエアが組み込まれた小型の計算機である。信号処理部２は、障害物センサ１を構成する複数の距離測定センサの信号をもとに、三角測量の原理を利用し、障害物までの距離と方向を計算して求める。
【００２０】
眼鏡型触覚刺激呈示装置３は、圧電素子やペルチェ素子、電磁ソレノイド、小型モータなどの公知の工学素子をアレイ状に並べて構成される。これらの素子により、振動刺激、圧覚刺激、接触刺激、温熱刺激、空気による刺激（風の流れ）などの触覚刺激を１つもしくは複数呈示する。
【００２１】
図２のように、眼鏡型触覚刺激呈示装置３と障害物センサ１、信号処理部２とを組み合わせたものを顔に装着してもらう。図３には障害物位置がどのように呈示されるのかを示している。図３上段は、本システムを装着したところを頭の上方から見ている図である。図３下段は、本システムを顔の側から見た図である。図３左図は障害物がない場合である。図３中図のように、障害物が右前方にある場合、触覚刺激呈示装置の星印の部分で触覚刺激が顔に呈示される。その触覚刺激が顔の中心に来るように顔を動かせば、顔の向いた方向に障害物があり、障害物の方向を直感的に知ることができる（図３右図）。障害物までの距離は、従来の方式と同じように、触覚刺激の強弱で知らせる。例えば、距離が短いと強い刺激、遠いと弱い刺激のような方式である。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、白杖では検知できない障害物を障害物センサで捉え、障害物の方向を触覚刺激の場所で、障害物までの距離を触覚刺激の強弱で、直感的な方法で視覚障害者に知らせることができる。さらに、本発明は、従来の技術で問題であった聴覚情報入手の邪魔をすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】触覚刺激を利用した眼鏡型の物体位置呈示システムの構成図である。
【図２】視覚障害者が、本システムを使っている様子を示す図である。
【図３】視覚障害者が、本システムを使って障害物の位置が呈示されている様子を示す図である。
【符号の説明】
１ 障害物センサ
２ 信号処理部
３ 眼鏡型触覚刺激呈示装置
４ 頭
５ 障害物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a system used by a visually impaired person to detect an obstacle.
[0002]
[Prior art]
When a visually impaired person walks, it is an important issue how to detect obstacles on the course and avoid the obstacles. In general, walking training for detecting an obstacle by applying a white stick to the obstacle is performed by determining a walking route. After this walking training, the visually impaired can go out alone, although the route is fixed. However, even on the same road, a truck may be parked on a walking route. The white cane can detect an obstacle below the waist, but cannot detect an obstacle floating in the air, such as a truck door mirror or a cargo bed. To detect these obstacles, an ultrasonic wand (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-033553), a walking assistance portable device for the visually impaired (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-033552), a blind guide system (Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-332198), and a device for the visually impaired A detection system such as a cane (Japanese Patent Laid-Open No. 06-343669) has been devised.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional system described above, when an obstacle is detected, the obstacle is notified acoustically by a buzzer sound or the like, or is notified to a visually impaired person by vibration.
[0004]
When acoustically informing, the distance to the obstacle is indicated by the intensity of the sound or the pitch. The direction is notified to the visually impaired person using the acoustic stereo effect.
[0005]
By the way, for the visually impaired, the surrounding environmental sound is an important information source. Informing the distance and the direction by acoustic information such as a buzzer sounds impedes the hearing of a visually impaired person.
[0006]
On the other hand, in a device using vibration, the wand vibrates. The object around the cane is detected, and the distance to the obstacle is indicated by the strength of the vibration. By moving the cane, you can know the direction, but it is difficult to swing the cane in all directions.
[0007]
As described above, in the related art, there is no one that informs the distance and direction of an obstacle without obstructing the acquisition of sound information that is important for the visually impaired.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a system that allows a visually impaired person to recognize the distance and direction of an obstacle that is difficult to detect with a white stick without obstructing the acquisition of auditory information by the visually impaired person.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to an aspect of the present invention, there is provided an obstacle sensor for measuring a distance and a direction to an obstacle, and calculating a distance and a direction to the obstacle according to a signal from the obstacle sensor. Glasses using a tactile stimulus, comprising: a signal processing unit that performs a tactile stimulus presentation device that transmits a distance and a direction to an obstacle to a visually impaired person according to the distance and direction signals obtained by the signal processing unit. It is a type of object position presentation system.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the system main body containing the obstacle sensor and the glasses-type tactile stimulus presenting device includes means for mounting the system on the body of a visually impaired person. Is a glasses-type object position presentation system using tactile stimuli.
[0011]
The invention according to claim 3 uses the tactile stimulus according to claim 1 or 2, wherein the means for transmitting the distance to the obstacle to the visually impaired person by the glasses-type tactile stimulus presentation device is the intensity of the tactile stimulus. Is a glasses-type object position presentation system.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, the means for transmitting the direction of the obstacle to the visually impaired person using the glasses-type tactile stimulus presentation device uses a tactile stimulus that is determined based on the location of the tactile stimulus presented to the visually impaired person. Is a glasses-type object position presentation system.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments.
[0014]
When a sighted person (a person with no vision impairment) sees an object, it will follow the object with his eyes and turn his face towards the object if necessary. As a result, the object exists in the direction in which the face is turned. Thus, by directing the face of the visually impaired person in the direction of the obstacle, the direction in which the obstacle exists can be intuitively recognized.
[0015]
Using a tactile stimulus as a means of transmitting the distance and direction to an obstacle to a visually impaired person using the glasses-type tactile stimulus presentation device does not prevent the visually impaired person from obtaining auditory information. In addition, by using the strength of the tactile stimulus as a means of transmitting the distance to the obstacle to the visually impaired person using the glasses-type tactile stimulus presentation device, the perspective can be intuitively sensed.
[0016]
Obstacles exist in all directions, up, down, left, and right, with respect to the front of the body, that is, the face. As means for giving a visually impaired person a tactile stimulus that causes the face to turn in these directions, the present invention uses a glasses-type tactile stimulus presentation device in consideration of appearance. When the face is moved so that the tactile stimulus provided by the glasses-type tactile stimulus presentation device becomes the center of the face, an obstacle exists in the direction.
[0017]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a glasses-type object position presentation system using tactile stimulation according to the present invention. As shown in FIG. 1, the system includes an obstacle sensor 1 for measuring a distance and a direction to an obstacle, and a signal processing unit 2 for calculating a distance and a direction to the obstacle in accordance with a signal from the obstacle sensor. And a glasses-type tactile stimulus presentation device 3 that transmits the distance and direction to an obstacle to a visually impaired person in accordance with the distance and direction signals obtained by the signal processing unit.
[0018]
The obstacle sensor 1 is configured by combining known distance measuring sensors that measure ultrasonic waves, radio waves, infrared rays, and the like. One or several types of sensors are arranged in an array or a matrix, and measure the distance and direction to an obstacle.
[0019]
The signal processing unit 2 is a small computer in which signal processing software is incorporated. The signal processing unit 2 calculates and obtains a distance and a direction to the obstacle based on signals of a plurality of distance measurement sensors included in the obstacle sensor 1 and using the principle of triangulation.
[0020]
The glasses-type tactile stimulus presentation device 3 is configured by arranging known engineering elements such as a piezoelectric element, a Peltier element, an electromagnetic solenoid, and a small motor in an array. With these elements, one or a plurality of tactile stimuli such as a vibration stimulus, a pressure stimulus, a contact stimulus, a thermal stimulus, and an air stimulus (wind flow) are presented.
[0021]
As shown in FIG. 2, a combination of the glasses-type tactile stimulus presentation device 3, the obstacle sensor 1, and the signal processing unit 2 is worn on the face. FIG. 3 shows how the obstacle position is presented. The upper part of FIG. 3 is a view of the place where the present system is mounted, viewed from above the head. The lower part of FIG. 3 is a view of the present system as viewed from the face side. The left diagram in FIG. 3 shows a case where there is no obstacle. As shown in FIG. 3, when the obstacle is on the right front, the tactile stimulus is presented to the face at the part of the star mark of the tactile stimulus presentation device. If the user moves the face so that the tactile stimulus comes to the center of the face, there is an obstacle in the direction of the face, and the direction of the obstacle can be intuitively known (FIG. 3, right). The distance to the obstacle is notified by the strength of the tactile stimulus, as in the conventional method. For example, a short stimulus is a strong stimulus, and a distant is a weak stimulus.
[0022]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, an obstacle that cannot be detected by the white stick is detected by the obstacle sensor, the direction of the obstacle is determined at the location of the haptic stimulus, and the distance to the obstacle is determined by the strength of the haptic stimulus. And inform the visually impaired in an intuitive way. Furthermore, the present invention does not obstruct the acquisition of auditory information, which is a problem in the conventional technology.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a glasses-type object position presentation system using tactile stimulation.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a visually impaired person uses the present system.
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which a visually impaired person presents the position of an obstacle using the present system.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Obstacle sensor 2 Signal processing part 3 Eyeglass type tactile stimulus presentation device 4 Head 5 Obstacle
